光纖通信課后習題答案(編輯修改稿)
2025-07-15 21:05 本頁面
【文章內容簡介】 產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫雪崩效應。11．設PIN光電二極管的量子效率為80%，計算在和波長時的響應度，說明為什么在處光電二極管比較靈敏。解：時的響應度為；時的響應度為。因為響應度正比于波長，故在處光電二極管比處靈敏。12．光檢測過程中都有哪些噪聲？答：量子噪聲，暗電流噪聲，漏電流噪聲和熱噪聲。補充題1．一束光在介質中傳播時，其光強隨傳播距離的變化通常表示為，其中為初始光強，為光強增益系數(shù)，為光強損耗系數(shù)。試推到這個式子，并說明此式成立條件。解：設光束通過厚度為的一層介質時，其光強由變?yōu)?，在光放大時，可寫成，即，若為常數(shù)，則積分得到；在衰減時，可寫成，即，若為常數(shù)，則積分得到；所以，當光放大和光衰減同時存在時，便有。顯然，此式成立的條件是：都與無關。補充題2．設LD的光學諧振腔長為，諧振腔前、后鏡片的光強反射系數(shù)分別為，諧振腔介質的光強損耗系數(shù)為，諧振腔的光強增益系數(shù)為，試證明：激光所要求的諧振條件（閾值增益條件）為解：在諧振腔內任取一點，此點光強，該光強向右傳播到前鏡片，經(jīng)反射后向左傳播到后鏡片，再經(jīng)過反射向右傳播回到點，則光強變?yōu)轱@然，產(chǎn)生激光的條件為返回點的光強要大于點發(fā)出的光強即，得到，因而記，是諧振腔的總損耗，只有增益時，才能產(chǎn)生激光，故把叫激光器的閾值條件。習題五1．光放大器包括哪些種類？簡述它們的原理和特點。EDFA有哪些優(yōu)點？答：光放大器包括半導體光放大器、光纖放大器（由可分為非線性光纖放大器和摻雜光纖放大器）。1）半導體光放大器它是根據(jù)半導體激光器的工作原理制成的光放大器。將半導體激光器兩端的反射腔去除，就成為沒有反饋的半導體行波放大器。它能適合不同波長的光放大，缺點是耦合損耗大，增益受偏振影響大，噪聲及串擾大。2）光纖放大器 （1）非線性光纖放大器強光信號在光纖中傳輸，會與光纖介質作用產(chǎn)生非線性效應，非線性光纖放大器就是利用這些非線性效應制作而成。包括受激拉曼放大器（SRA）和受激布里淵放大器（SBA）兩種。（2）摻雜光纖放大器（常見的有摻鉺和摻鐠光纖放大器）在泵浦光作用下，摻雜光纖中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉分布，產(chǎn)生受激輻射，從而使光信號得到放大。EDFA優(yōu)點：高增益、寬帶寬、低噪聲及放大波長正好是在光纖的最低損耗窗口等。2．EDFA的泵浦方式有哪些？各有什么優(yōu)缺點？答：EDFA的三種泵浦形式：同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。同向泵浦：信號光和泵浦光經(jīng)WDM復用器合在一起同向輸入到摻鉺光纖中，在摻鉺光纖中同向傳輸；反向泵浦：信號光和泵浦在摻鉺光纖中反向傳輸；雙向泵浦：在摻鉺光纖的兩端各有泵浦光相向輸入到摻鉺光纖中。同向泵浦增益最低，而反向泵浦比同向泵浦可以提高增益3dB~5dB。這是因為在輸出端的泵浦光比較強可以更多地轉化為信號光。而雙向泵浦又比反向泵浦輸出信號提高約3dB，這是因為雙向泵浦的泵功率也提高了3dB。其次，從噪聲特性來看，由于輸出功率加大將導致粒子反轉數(shù)的下降，因此在未飽和區(qū)，同向泵浦式EDFA 的噪聲系數(shù)最小，但在飽和
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1